光纤和使用该光纤的光通信系统技术方案

一种能形成用于在１．５μｍ波长带中使用喇曼放大器进行波分多路复用传输的光传输线的光纤以及使用这种光纤的光通信系统，该光纤在１．５μｍ波长带的至少一部分的设定波长带中具有４０μｍ＃＋［２］至６０μｍ＃＋［２］的有效缆芯截面积；在１．５５μｍ波长处的色散值为４至１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ；在１．５５μｍ波长带中的色散斜率≤＋０．０４ｐｓ／ｎｍ＃＋［２］／ｋｍ；及零色散波长≤１．４μｍ。另外，在２ｍ长度处的截止波长≤１．５μｍ，以及在１．５μｍ波长带中２０ｍｍ直径的弯曲损耗为≤５ｄＢ／ｍ。在光纤的折射率分布中，例如，作为最内层的第一玻璃层相对于参考层的相对折射率差Δ１和从内向外数为第三层相对于参考层的第三玻璃层的相对折射率差Δ３为正值。另外，作为从内向外数相对于参考层的第二层的第二玻璃层的相对折射率差Δ２为负值。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤，用于光传输如波分多路复用(WDM)传输等，如1.5微米等被长带中的光传输和使用这种光纤的光传输系统。目前正在研发用1.55μm波长带进行波分多路复用传输，该波长带就是铒掺杂光纤放大器的增益带。1.55μm波长带是似近地以1550nm波长为中心的波长带，如从1530nm至1570nm的波长带。可是，要进行波分多路复用传输，存在光信号功率增大和由于信号间相互作用引起的非线性现象的问题。因此，例如在日本的学会报告书OFC’97 TuNlb等中报导有减少和抑制非线性折射率(n2)来抑制非线性现象的研讨。在研讨减小这种非线性折射率的同时，人们还在关注增大光纤的有效缆芯截面积(Aeff)的研讨。由于非线性现象引起的信号失真φNL通常用以下公式(1)表示，因此，当光纤的有效缆芯截面积增大时，可以减少由于非线性现象引起的信号波形失真。φNL＝(2π×n2×Leff×P)/(λ×Aeff)(1)在公式(1)中，π，n2，Leff，P和λ分别表示圆周对其直径的比值，非线性折射率，有效光纤长度，信号功率和信号光波长。因此，扩大在用于如波分多路复用传输的光纤的有效缆芯截面积是很重要的，而且这种扩大的像在日本的学会报告书OFC’96 WK 15和OFC’97 YnN2中报导的那样，非常引人注目。通常，在光纤中，当有效缆芯截面积扩大时，色散斜率增大。色散斜率的增大引起每种波长的差，并成为波分多路复用传输中的一大障碍。因此，减小色散斜率非常重要。近年来，正在研究用喇曼放大器在如1.5μm波长带中进行波分多路复用传输来代替使用铒掺杂的光纤放大器进行波分多路复用传输。1.5μm波长带是近似地以1500nm波长为中心的一种波长带，如像在从1500nm至1650nm的波长带，后面，1.5μm波长带的术语适用这种含义。喇曼放大器是利用下述喇曼放大的光放大器，喇曼放大是利用所谓喇曼放大现象的光信号放大方法。在喇曼放大现象中，当激励光作为强光入射到光纤时，因感应喇曼散射，而在离开激励光波长约100nm的长波长处出现增益，一旦把具有这种增益的波长区的信号光入射这样激励起来的光纤，该信号光就被放大。因此，当使用这种喇曼放大器在1.5μm波长带中进行波分多路复用传输，约1.4μm波长的激励光就会入射光纤中。可是，按照现有波分多路复用传输用所研讨的光纤，1.55μm波长处的波长色散大约从-4ps/nm/km到+6ps/nm/km，而且其色散斜率为0.05ps/nm2/km或更大的值，因此，零色散波长为1.4μm或更长的值，以致引起波长约为1.4μm的激励光和四波混频等的干扰。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种光纤及使用这种光纤的光通信系统。按照本专利技术的光纤包含在1.5μm波长带的至少一部分的设定波长带中的从40μm2至60μm2的有效缆芯截面积；在1.55μm波长处，4ps/nm/km≤色散值为≤10ps/nm/km；在1.55μm波长带中，色散斜率为等于或小于0.04ps/nm2/km的正值；以及零色散波长≤1.4μm。按照本专利技术的光纤和使用该光光纤的通信系统，由于使用如喇曼放大器并且具有低非线性和低色散斜率，即使在1.5μm波长带中进行波分多路复用传输，几乎也不会引起由激励光产生的干扰问题。第一实施例的光纤具有彼此相邻并含不同成分的多重(这里是四层)玻璃层(第一玻璃层1，第二玻璃层2，第三玻璃层3和参考层6)。如附图说明图1B所示，这些玻璃层呈同心形。参考层6作为最外面的层是在四种玻璃层中构成折射率分布的参考基准的层。由第一玻璃层1，第二玻璃层2和第三玻璃层3构成的三种玻璃层在该参考层6内形成。在第一实施例的光纤中，在光纤最内侧形成的第一玻璃层1的最大折射率和从内向外作为第三层的第三玻璃层3的最大折射率高于参考层6的折射率。另外，在第一实施例的光纤中，从内向外作为第二层的第二玻璃层2的最小折射率低于参考层6的折射率。第一玻璃层1的折射率分布形状形成α形状。在第一实施例的光纤中，当第一玻璃层1相对于参考层6的最大相对折射率差设为Δ1，第二玻璃层2相对于参考层6的最小相对折射率差设为Δ2，及第三玻璃层3相对于参考层6的最大相对折射率差设为Δ3时，Δ1＞Δ3＞Δ2。在本说明书中，第一玻璃层的折射率最大处的折射率设为n1，第二玻璃层的折射率最小部分的折射率设为n2，第三玻璃层的折射率最大部分的折射率设定为n3，而参考层的折射率设为n6。各自的相对折射率差Δ1，Δ2和Δ3分别由下列近似公式(2)至(4)确定。Δ1≈{(n1-n6)/n6}×100(2)Δ2≈{(n2-n6)/n6}×100(3)Δ3≈{(n3-n6)/n6}×100(4)第一实施例的光纤的折射率分布示于图1A，并还具有下列结构。即，第一实施例的光纤的结构为在1.5μm波长带的至少一部分的设定波长带中，有效缆芯截面积从40μm2至60μm2；1.55μm波长处的色散值为大于等于4ps/nm/km而小于等于10ps/nm/km；在1.55μm波长带中色散斜率为小于等于0.04ps/nm2/km的正值；零色散波长小于等于1.4μm。例如，设定波长带是1.55μm波长带。另外，第一实施例的光纤在2m长度处的截止波长为1.5μm或更短的值，而且在1.5μm波长带中在20mm直径下的弯曲损耗为5dB/m或更低的值。本专利技术者们已经考虑第一实施例的光纤用于1.5μm的波长带的波分多路复用传输，而且下面考虑到相对于示于图1A的折射率分布。即，把各相对折射率差Δ1，Δ2，Δ3，α和相应的直径a，b，c作为参数，而且这些值设为各种值。当满足单摸条件时，探索使色散斜率(色散斜率的平均值)在1.5μm波长带之中1.55μm波长带内变为等于或小于0.03ps/nm/km的正值的分布区。第一实施例的最佳分布可由该分布区中有效缆芯截面积的弯曲损耗值的关系式算出。结果，当相对折射率差Δ1没有设定在等于或小于0.6％范围内时，发现光色散斜率设定为等于或小于0.03ps/nm2/km的正值时，难以设定有效缆芯截面积为40μm2或更大的面积。另外，发现当相对折射率设为小于0.5％时，弯曲损耗大于5dB/m。因此，相对折射率差Δ1的范围为从0.5％至0.6％。相对折射率差Δ1在上述范围内，而当有效缆芯截面积扩大时，算出不增大色散斜率的常数α。于是判定常数α适于设定为5.0或更大的值。在这种条件下，算出折射率分布致使有效缆芯截面积可设定为大于等于40μm2而小于等于60μm2，而且色散斜率设为0.04ps/nm2/km的正值时，在20mm直径下的弯曲损耗值却保持在等于或小于5dB/m。结果，当相对折射率的差Δ2设为小于-0.4％时，难以设定有效缆芯截面积等于或大于40μm2，而在直径20mm下的弯曲损耗值也变为大于5dB/m的值。另外，当相对折射率的差Δ2设为大于-0.1％时，色散斜率为大于0.04ps/nm2/km。因此，相对折射率的差Δ2的范围设定为从-0.4％至-0.1％。当相对折射率的差Δ3设为小于0.1％时，难以设定有效缆芯截面积等于或大于40μm2，而在直径20mm下的弯曲损耗值也变为大于5dB/m的值。另外，当相对折射率的差Δ3设为大于0.4％时，截止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，包含彼此相邻接并含不同成分的多层玻璃层，在参考层内形成有至少三层玻璃层，该参考层作为这些多层玻璃层间的折射率分布的参考层；其特征在于： 在光纤最内侧形成的第一玻璃层的最大折射率高于所述参考层的折射率，作为所述光纤内向外数的第二层的第二玻璃层的最小折射率低于所述参考层的折射率，作为所述光纤从内向外数的第三层的第三玻璃层的最大折射率高于所述参考层的折射率； 在１．５μｍ波长带的至少一部分的设定波长带中，该光纤的有效缆芯截面积为４０μｍ↑［２］至６０μｍ↑［２］； 在１．５５μｍ波长下，色散值大于等于４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ而小于等于１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ； １．５５μｍ波长带中，色散斜率为等于或小于０．０４ｐｓ／ｎｍ↑［２］／ｋｍ的正值；以及 零色散波长等于或小于１．４μｍ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：武笠和则，熊野尚美，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]